《电能生产过程》学习笔记一

电能生产过程—学习笔记一主题：《电能生产过程》学习笔记内容：《电能生产过程》学习笔记一——概论一、能源的含义及其分类1、能源的含义我们把能量的来源称为能源，它是能够为人类提供某种形式能量的自然资源及其转化物。换言之，自然界在一定条件下能够提供机械能、热能、电能、化学能等某种形式能量的资源叫做能源。2、能源的分类（1）按能源的生产方式，分为一次能源和二次能源；（2）按照是否能够再生而循环使用，分为可再生能源和非再生能源；（3）按照其来源的不同，可分为来自地球以外天体的能源、来自地球内部的能源和地球与其他天体相互作用产生的能源3大类；（4）按照各种能源在当代人类社会经济生活中的地位，人们还常常把能源分为常规能源和新能源两大类。二、电能及电能生产的特点1、电能的特点（1）易于产生：利用现代的生产技术，可以容易地将机械能、化学能、光能及热能转变为电能；（2）便于传输：由于电能可通过输电线路以近似于光速的速度传输，而不需要用车、船等运输工具或管道传送，从而损耗较小，费用较低；（3）使用方便：电能可以很容易地转变为机械能、光能、热能及化学能等常用的能源，且转换装置控制方便，较容易实现自动化；（4）利用率高：电能的有效利用率比其他能源的利用率高，如电力机车的有效利用率为25％~30％，而蒸汽机车仅为5％~8％。广泛使用电能可以达到节约社会总能源的良好效果；（5）较少污染：使用电能作为主要能源与动力，相比传统化石能源可大大减少对环境的污染。2、电能生产的特点（1）电能的生产与消费具有同时性，电能难于大量储存，电力系统运行时要保持电源和负荷的功率平衡；（2）电能生产与国民经济各个部门和人民生活有着极为密切的关系；（3）电力系统的过渡过程十分短暂，电磁变化过程非常迅速，正常切换及故障造成运行情况的变化所引起的电磁和机电过渡过程非常短暂，必须采用各种自动装置来完成各项调整和操作任务；（4）电能生产的地区性特点较强。三、电力系统构成整个电力系统常规而言由发电、变电、输电、配电及用电等几个子系统构成，其中发电子系统即各种类型的发电厂，一般包括火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂、风力发电厂、太阳能发电厂及其他能源发电厂等；变电子系统包含各种类型的变电站（所），一般分为：枢纽变电站、中间变电站、地区变电站、终端电能生产过程—学习笔记一变电站等几个类别，在电力系统中的作用及电压等级也各不相同；输电和配电子系统主要包含输电网与配电网，其中输电网主要指的是电力网络系统中具有电压等级高、输送容量大、传输距离远等特点的网络，一般构成整个网络的主干，配电网一般指的是在电网末端负责直接向用户供电的网络，具有电压等级较低、输送容量不大、传输距离较近的特点；用电即终端用户的用电设备系统。传统电力系统能量流动方式为：发电→变电→输电→配电→用电，随着新能源、分布式发电形式的出现，一些新兴分布式电源也可通过配电系统供电或直接供给终端用户。四、电气设备及接线为了满足电能的生产、转换、输送和分配的需要，电力系统中安装有各种电气设备。根据电气设备的作用不同，可将电气设备分为一次设备和二次设备。1．一次设备直接生产、转换和输配电能的设备，称为一次设备，主要有以下几种：1）生产和转换电能的设备；2）开关电器3）限流和防过电压电器4）载流导体5）绝缘子6）接地装置7）补偿设备2、二次设备对一次设备和系统进行测量、控制、监视和保护用的设备，称为二次设备。它们包括：1）仪用互感器2）测量表计3）继电保护及自动装置4）直流电源设备5）控制和信号装置在发电厂和变电站中，各种电气设备必须用导体按一定的要求连成一个整体，构成通路才能实现发供电，这便是电气接线和电气装置。在发电厂和变电站中，根据各种电气设备的要求，按一定的方式用导体连接起来所形成的电路称为电气接线。其中，由一次设备按预期的生产流程所连成的电路，称为电气主接线。主接线表明电能的生产、汇集、转换、分配关系和运行方式，是运行操作、切换电路的依据，又称一次电路或主接线。由二次设备所连成的电路，称为二次电路，或称二次接线。表示继电保护、控制与信号回路和自动装置的电气连接以及它们动作后作用于一次设备的关系。国家规定的常用电气设备符号见教材。五、电能质量1、电能质量的含义狭义电能质量指系统供电的电压、频率、波形的质量。通常主要指标包括：电压偏差、电压波动和闪变、频率偏差、谐波（电压谐波与电流谐波）和电压不对称度。广义电能质量还将系统供电的可靠性、服务质量等因素包含进来。2、电能质量问题产生的原因（1）电力系统中元件存在的非线性；（2）在工业和生活用电中负载具有的非线性；电能生产过程—学习笔记一（3）电力系统运行的一些内外故障也会造成电能质量问题。